DE4223274A1 - Treiberschaltung fuer induktive lasten - Google Patents
Treiberschaltung fuer induktive lastenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Treiberschaltungen für induktive
Lasten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Induktive Lasten werden in einem weiten Anwendungsbereich, der
Kraftfahrzeugsysteme und Industrieanlagen enthält, verwendet. Bei
spielsweise wird eine induktive Last zusammen mit ihrem Treiber dazu
verwendet, den Schaltvorgang in einem Fahrzeug mit automatischer
Kraftübertragung zu steuern.
In solchen Systemen wird ein Treiber wie etwa ein MOS-Transistor da
zu verwendet, eine Solenoidspule zu betätigen. Parallel zur Solenoid
spule ist eine Diode geschaltet, um den MOS-Transistor zu schützen.
Der MOS-Transistor wirkt als Schalter, um die Solenoidspule aufgrund
von an sein Gate gelieferten Steuersignalen mit Strom und Spannung zu
versorgen, wobei diese Steuersignale wiederum durch die Steuerschal
tung des Systems gesteuert werden.
Wenn der Transistor in den leitenden Zustand oder in den Sperrzustand
geschaltet wird, werden am Drain des Transistors hohe Strom- und
Spannungsänderungen hervorgerufen. Derartige große Änderungen
können eine Anzahl von Problemen zur Folge haben: Beispielsweise
kann durch die Strom- und Spannungsänderung eine HF-Strahlung er
zeugt werden, die die Funktion anderer elektronischer Bauelemente im
System nachteilig beeinflussen können; ferner können die Strom- und
Spannungsänderungen in der Versorgungsspannung ein unerwünschtes
Rauschen hervorrufen.
Es ist bekannt, daß zur Beseitigung dieser Probleme die Geschwindig
keiten, mit denen sich der Strom und die Spannung ändern, während
des anfänglichen Schaltens des MOS-Transistor-Treibers in den leiten
den Zustand oder in den Sperrzustand gesteuert werden müssen. Die
Spannungsänderung wird im allgemeinen durch die Verwendung eines
zwischen den Drain und das Gate des MOS-Transistors geschalteten
Widerstands- und Kondensator-Netzwerks erzielt. Die Stromänderung
wird unter Verwendung einer Rückkopplungsschaltung gesteuert, die
einen den Drain-Strom über einen Abtastwiderstand erfassenden Lese
verstärker und einen mit dem Ausgang des Leseverstärkers und dem
Gate des MOS-Transistors verbundenen zweiten Kondensator, der die
Rückkopplung vom Ausgang des Leseverstärkers bewirkt, umfaßt.
Da für die Steuerung der Änderungsgeschwindigkeit der Spannung und
des Stroms zwei Kondensatoren erforderlich sind, dauert es sehr lange,
bis beide Kondensatoren auf einen Wert oberhalb der Transistor-
Schwellenspannung aufgeladen bzw. auf einen Wert unterhalb dieser
Transistor-Schwellenspannung entladen sind. Dadurch wird die Schalt
dauer des MOS-Transistors erhöht, was bei einigen Anwendungen ei
nen wesentlichen Nachteil darstellen kann.
Um die Schaltdauer zu verbessern, kann die Vorspannung für die Kon
densatoren niedrig, d. h. ungefähr bei 5 V gehalten werden (bei einer
Versorgungsspannung von 12,5 V). Dies führt jedoch zu dem weiteren
Problem, daß bei niedrigen Spannungen der Leistungsverlust im Tran
sistor Bedeutung erlangt.
Ferner erfordert die obenbeschriebene Schaltung Kondensatoren mit
Werten in der Größenordnung von Nanofarad und ferner im Wider
stands-Kondensator-Netzwerk einen Widerstand mit einem Wert in der
Größenordnung von 102. Eine solche Schaltung kann daher nicht inte
griert werden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Treiber
schaltung für induktive Lasten zu schaffen, durch die die erwähnten
Nachteile des Standes der Technik beseitigt werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer Treiberschaltung für induktive Lasten der
gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im
kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.
Die Treiberschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung benötigt in der
Rückkopplungsanordnung lediglich einen einzigen Kondensator, um
sowohl die Änderungsgeschwindigkeit des Stroms als auch die Ände
rungsgeschwindigkeit der Spannung zu steuern. Dadurch wird gewähr
leistet, daß die Verzögerung vor dem Schalten der Treibereinrichtung
in den Durchlaßzustand oder in den Sperrzustand minimal gehalten
wird.
Ein weiterer Vorteil dieses Aufbaus besteht darin, daß die erfindungs
gemäße Treiberschaltung zu ihrer Fertigung weniger Fläche als eine
entsprechende Schaltung des Standes der Technik erfordert. Das bedeu
tet, daß die Treiberschaltung auf einem einzigen Chip integriert werden
kann. Hierdurch werden die Gesamtkosten für die Treiberschaltung
verringert.
Vorzugsweise umfaßt die Treibereinrichtung einen Leistungs-Feldef
fekttransistor, dessen Drain-Elektrode mit einem ersten Anschluß, des
sen Gate-Elektrode mit dem Steueranschluß und dessen Source-Elek
trode mit einem zweiten Anschluß verbunden ist. Der Leistungs-Feldef
fekttransistor kann eine Einrichtung umfassen, die ein Abtast-Stromsi
gnal erzeugt, das zu dem an die induktive Last gelieferten Stromsignal
proportional ist. Ein Vorteil dieses Merkmals besteht darin, daß für die
Abtastung des in die induktive Last fließenden Stroms keine weiteren
Komponenten erforderlich sind.
Die Treiberschaltung kann ferner einen zwischen den Steueranschluß
und den Kondensator geschalteten Puffer umfassen.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den
Unteransprüchen, die sich auf bevorzugte Ausführungsformen der vor
liegenden Erfindung beziehen, angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform
mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Treiberschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Treiberschaltung des Standes der Technik;
Fig. 3a einen Spannungs-/Zeit-Graphen für die Treiberschaltung von
Fig. 1; und
Fig. 3b einen Drain-Strom-/Zeit-Graphen für die Schaltung von Fig.
1.
Zunächst wird mit Bezug auf Fig. 2 eine herkömmliche Treiberschal
tung 2 beschrieben. Diese Treiberschaltung 2 umfaßt einen Leistungs-
Feldeffekttransistor (FET) 4, der über eine Schutzdiode 6 mit einer
Spannungsversorgungsleitung VSS verbunden ist, die bei Anwendungen
in Kraftfahrzeugen typischerweise durch die Batteriespannung von
12,5 V gegeben ist; die Anode der Diode 6 ist mit der Drain-Elektrode
des Leistungs-Feldeffekttransistors 4 verbunden. Der Leistungs-Feldef
fekttransistor 4 treibt eine induktive Last 8, die parallel zur Diode 6 ge
schaltet ist.
Der Strom in der Drain-Elektrode wird mittels eines Nebenschlußwi
derstandes RS, der mit der Source-Elektrode des FET 4 verbunden ist,
abgetastet. Der andere Anschluß des Widerstandes RS ist mit Masse
verbunden. Der Nebenschlußwiderstand RS erzeugt in einem Knoten A,
der den Übergang zwischen der Source-Elektrode und dem Neben
schlußwiderstand RS darstellt, eine Spannung, die zu dem in der Drain-
Elektrode abgetasteten Strom proportional ist. Diese Spannung wird
über einen Widerstand 12 in den invertierenden Eingang eines Verstär
kers 10 eingegeben. Der nichtinvertierende Eingang des Verstärkers 10
liegt auf Masse. Der Ausgang des Verstärkers 10 ist über einen Wi
derstand 14 mit dem invertierenden Eingang rückgekoppelt. Der Ver
stärker 10 ist durch Vorspannungen -15 V und +15 V vorgespannt.
Der Ausgang des Verstärkers 10 ist mit einem Anschluß eines ersten
Kondensators C1 verbunden. Der andere Anschluß des ersten Konden
sators C1 ist mit der Gate-Elektrode des FET 4 verbunden.
Zwischen die Drain-Elektrode und die Gate-Elektrode des FET 4 ist ein
Widerstands-/Kondensator-Netzwerk geschaltet, das einen mit einem
zweiten Kondensator C2 in Reihe geschalteten Widerstand 16 umfaßt.
Eine Steuerschaltung 18 erzeugt Steuersignale, die den Schaltvorgang
des FET 4 steuern.
In dem Widerstands-Kondensator-Netzwerk 16 stellt der Kondensator
C2 eine Einrichtung dar, mit der die Geschwindigkeit der Spannungs
änderung (dV/dt) während des Schaltvorgangs des FET 4 gesteuert
werden kann. Der Abtastwiderstand RS, der Verstärker 10 und der er
ste Kondensator C1 stellen eine Einrichtung dar, durch die die Ge
schwindigkeit der Stromänderung (dI/dt) während des Schaltvorgangs
des FET 4 mittels einer Rückkopplungswirkung gesteuert werden kann.
Wie in der obigen Einleitung bereits erwähnt, besitzt diese herkömmli
che Treiberschaltung der Fig. 2 eine Reihe von Nachteilen. Die beiden
Kondensatoren C1 und C2 bewirken hinsichtlich der Schaltdauer des
FET 4 eine Verzögerung, da mehr Zeit erforderlich ist, um beide Kon
densatoren auf die Schwellenspannung des FET 4 aufzuladen.
Ferner besitzen die Kondensatoren C1 und C2 Werte in der Größen
ordnung von Nanofarad, während der Widerstand 16 einen Wert von
ungefähr 300 besitzt, weshalb die Schaltung nicht integriert werden
kann.
Nun wird mit Bezug auf Fig. 1 eine Treiberschaltung 40 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrie
ben. Diese Treiberschaltung 40 besitzt einen Leistungs-FET 42. Dieser
Leistungs-FET 42 ist so beschaffen, daß er eine Stromabtastfähigkeit
besitzt. Ein solcher Transistor ist im Stand der Technik wohlbekannt;
beispielsweise besitzt der TMOS*)-Abtast-FET-Transistor mit der
Nummern MTP30NO8M von der Motorola Inc. eine Stromabtastfähig
keit [*): TMOS ist ein Handelsname der Motorola Inc.].
Der FET 42 treibt eine induktive Last 44 wie etwa eine Solenoidspule,
die zwischen die Drain-Elektrode des FET 42 und eine Leistungsver
sorgung Vb geschaltet ist.
Eine Diode 46, deren Kathode mit Vb verbunden ist und deren Anode
mit der Drain-Elektrode verbunden ist, schützt den FET 42 gegen hohe
Stromspitzen. Ein Ausgang der Treiberschaltung 40 (Aus) ist mit dem
Knoten X zwischen der induktiven Last 44 und der Drain-Elektrode des
FET 42 verbunden.
Die Source-Elektrode des FET 42 ist im Knoten Y mit dem nichtinver
tierenden Eingang des Verstärkers 48 verbunden. Zwischen den Knoten
Y und Masse ist ein Lesewiderstand RLese geschaltet. Der invertierende
Eingang des Verstärkers 48 ist über einen Widerstand R2 mit Masse
verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 48 wird an die Basis-Elek
trode eines bipolaren Transistors T1 geliefert, wobei die Emitter-Elek
trode dieses Transistors T1 über einen Widerstand R1 mit dem invertie
renden Eingang des Verstärkers 48 verbunden ist und die Kollektor-
Elektrode des Transistors T1 mit einem Knoten C verbunden ist.
Mit dem Knoten C ist ein Anschluß eines Kondensators C1 verbunden,
dessen zweiter Abschluß mit zwei Stromquellen I1 und I2 verbunden
ist. Die Stromquellen I1 und I2 dienen dazu, den Kondensator C1 ab
wechselnd aufzuladen und zu entladen. Diese Stromquellen werden
durch Steuersignale gesteuert, die durch eine Steuerschaltung wie etwa
eine (nicht gezeigte) Mikrosteuereinrichtung des die Treiberschaltung
40 enthaltenden Systems erzeugt werden. Somit wird der Kondensator
aufgrund der Steuersignale entweder aufgeladen oder entladen.
Der zweite Anschluß des Kondensators C1 ist außerdem mit einem Puf
fer 50 verbunden, dessen Ausgang mit dem Gate des FET 42 verbun
den ist. Der Puffer 50 wirkt als Spannungsfolger mit hoher Ein
gangsimpedanz und niedriger Ausgangsimpedanz, um die parasitäre
Kapaziät des FET 42 zu entladen. Ferner besitzt er eine hohe Anstiegs
geschwindigkeit.
Die Treiberschaltung 40 umfaßt ferner einen Widerstand R4, der mit
dem Knoten X und mit der Basis eines Bipolartransistors T2 verbunden
ist. Die Kollektor-Elektrode des Transistors T2 ist über einen Wider
stand R5 mit dessen Basis verbunden, während die Emitter-Elektrode
des Transistors T2 über einen Widerstand R3 mit dem Knoten C ver
bunden ist. Die Transistoren T1 und T2 werden durch eine Spannungs
quelle V5 vorgespannt. Die Widerstände R4 und R5 bilden ein Span
nungsteiler-Netzwerk. Selbstverständlich muß der Widerstand R5 nicht
mit der Kollektor-Elektrode des Transistors T2 verbunden sein, er muß
jedoch stets mit der Spannungsquelle V5 verbunden sein.
Wenn keine Strom- oder Spannungssteuerung ausgeführt würde, würde
beispielsweise dann, wenn der FET 42 in den Durchlaßzustand geschal
tet wird, der Strom, der zur induktiven Last 44 und zur Diode 46
fließt, vollständig durch den FET 42 fließen. Dies würde eine schnelle
Änderung des Drain-Stroms und der Drain-Spannung hervorrufen, was
wiederum in der induktiven Last HF-Strahlungsprobleme, Rausch-
Probleme usw. erzeugen würde. Daher ist es das Ziel der erfindungs
gemäßen Strom- und Spannungssteuerung, die durch die Rückkopp
lungsanordnung (RLese, 48, C1, T1, 50, R4, R5, T2) gebildet wird, si
cherzustellen, daß beim erstmaligen Schalten des FET 42 in den
Durchlaßzustand ein Teil des Stroms weiterhin durch die Diode 46
fließt, um große Spannungs- und Stromänderungen zu vermeiden, wo
bei vor dem Schalten des FET 42 in den Durchlaßzustand oder in den
Sperrzustand eine minimale Verzögerung gewährleistet ist.
Der Aufbau des TMOS-Lese-FET 42 ist derart, daß er den in die
Drain-Elektrode fließenden Strom abtasten kann und einen in die
Source-Elektrode des Lese-FET fließenden Strom erzeugen kann, der
zum Drain-Strom IL proportional ist. Das Verhältnis des Drain-Stroms
zu dem in die Source-Elektrode fließenden Strom ist n : 1, wobei n eine
von der Geometrie des FET 42 abhängige ganze Zahl ist. Es können
auch alternative Einrichtungen zum Abtasten des in den Drain des FET
fließenden Stroms verwendet werden, etwa ein FET und ein Neben
schlußwiderstand, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, wobei die Verwendung
einer solchen Einrichtung für den Fachmann offensichtlich ist.
Der Source-Strom fließt durch den Widerstand RLese und erzeugt am
Knoten Y eine Spannung VLese, die zum Drain-Strom IL proportional
ist. Die Gleichung für VLese ist durch
gegeben, wobei Isource der durch die Source-Elektrode fließende Strom
ist.
Die Spannung VLese, die an den nichtinvertierenden Eingang des Ver
stärkers 48 angelegt wird, wird durch diesen Verstärker 48 verstärkt:
Der Verstärkungsfaktor wird durch das Verhältnis der Widerstände R3
und R2 bestimmt. Der Transistor T1 am Ausgang des Verstärkers 48
invertiert das Spannungssignal, so daß an der Kollektor-Elektrode des
Transistors T1 eine invertierte Spannung anliegt. Die Spannung an der
Kollektor-Elektrode VT1 ist durch die folgende Gleichung gegeben:
Die Ausgangsspannung VAus am Knoten X wird über den Spannungstei
ler R4 und R5 an die Basis-Elektrode des als Emitterfolger geschalteten
Transistors T2 angelegt. Dann wird die Spannung V2 an der Basis-
Elektrode des Transistors T2 zur Spannung am Kollektor T1 addiert,
um eine Spannung Vc zu erzeugen, die durch die folgende Gleichung
gegeben ist.
Vc = VT2 + VT1. (3)
Es gilt jedoch:
Umordnung der Gleichung (4) ergibt:
Einsetzen der Gleichungen (5), (2) und (1) in die Gleichung (3) ergibt:
Bekanntlich gilt:
wobei Vc die Spannung über dem Kondensator C₁ und i der Auflade
/Entladestrom des Kondensators C₁ ist.
Daher ergibt sich aus Gleichung (7) und dem Differential der Glei
chung (6):
Somit ist aus Gleichung (8) ersichtlich, daß durch die Wahl von geeig
neten Werten für die Widerstände R2 bis R5, für n, für den Widerstand
RLese, für den Kondensator C1 und für den Strom i die Änderungsge
schwindigkeit der Spannung dV/dt und des Stroms dI/dt unter Verwen
dung der einen einzigen Kondensator C1 umfassenden Rückkopplungs
anordnung festgelegt werden kann.
Nun wird außerdem auf die Fig. 3a und 3b Bezug genommen. Die Fig.
3a zeigt einen Graphen der Spannung gegen die Zeit, während die Fig.
3b einen Graphen des Drain-Stroms IL gegen die Zeit zeigt.
Im Zeitpunkt T0 wird an die Stromquellen I1 und I2 ein Steuersignal
(das Rechtecksignal in Fig. 3a) angelegt, so daß der Kondensator C1
aufgeladen und der FET 42 auf Durchlaß geschaltet wird. In Fig. 3a ist
gezeigt, daß im Zeitpunkt T0 die Gate-Spannung VGate des FET 42 an
steigt, wodurch dieser auf Durchlaß geschaltet wird, wenn die Span
nung seine Schwellenspannung übersteigt, wodurch der Drain-Strom IL
unter der Steuerung der Rückkopplungsanordnung so lange ansteigt, bis
er im Zeitpunkt T1 das Maximum erreicht. Die Fig. 3a zeigt die zum
Maximum von 8 V ansteigende Gate-Spannung VGate. Diese Werte stel
len lediglich beispielhafte Werte dar. Die Drain-Spannung VAus sinkt
während der Periode zwischen T0 bis T1 leicht ab. Daraus ist ersicht
lich, daß während dieser Periode dI/dt erheblich größer als dV/dt ist,
so daß die Rückkopplungswirkung die Stromänderung dI/dt effektiv
steuert. Wenn der Drain-Strom sein Maximum im Zeitpunkt T1 erreicht
hat, bleibt er verhältnismäßig konstant, andererseits fällt die Drain-
Spannung (VAus) ab. Diese starke Zunahme von dV/dt wird im Knoten
C erfaßt, wobei die Rückkopplungswirkung die Spannungsänderung
dV/dt steuert. Zwischen den Zeitpunkten T1 und T2 wird der FET 42
schnell auf Durchlaß geschaltet, wobei der FET 42 während dieser Zeit
die induktive Last 44 treibt.
Im Zeitpunkt T2 wird der Kondensator C1 aufgrund der an die Strom
quellen I1 und I2 angelegten Steuersignale entladen, so daß der FET 42
in den Sperrzustand geschaltet wird. Die Gate-Spannung VGate fällt ab,
wobei der FET 42 in den Sperrzustand versetzt wird, wenn die Span
nung unter die Schwellenspannung des FET 42 abgefallen ist. An
schließend steigt die Drain-Spannung VAus ungefähr auf die Dioden-
Spannung oberhalb der Versorgungsspannung Vb an, während der
Drain-Strom auf Null absinkt. Während dieser Zeit steuert die Rück
kopplungswirkung die Änderungen dV/dt und dI/dt wie oben beschrie
ben.
Zusammenfassend umfaßt die erfindungsgemäße Treiberschaltung eine
Rückkopplungsanordnung, die die Änderungsgeschwindigkeit der
Drain-Spannung und außerdem des Drain-Stroms während des Schalt
vorgangs steuert, wobei gewährleistet ist, daß vor dem Schalten des
Transistors in den Durchlaßzustand oder in den Sperrzustand nur eine
minimale Verzögerung bewirkt wird. Die Rückkopplungsanordnung
verwendet einen einzigen Kondensator, der eine geringere Fläche be
legt, so daß die Treiberschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung in
einer einzigen integrierten Schaltung integriert werden kann.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf einen Leistungs-FET
beschrieben worden ist, kann selbstverständlich auch ein Leistungs-Bi
polartransistor verwendet werden, um die induktive Last zu treiben.
Claims (10)
1. Treiberschaltung für induktive Lasten, mit
einer Treibereinrichtung (42) mit einem mit der induktiven Last (44) verbundenen ersten Anschluß, einem zweiten Anschluß und einem Steueranschluß, wobei die Treibereinrichtung (42) an die induk tive Last (44) ein Stromsignal liefert; und
eine Rückkopplungseinrichtung (RLese, 48, C1, 50) zur Steue rung des an die induktive Last (44) gelieferten Stroms, wobei die Rückkopplungseinrichtung versehen ist mit einer Stromabtasteinrich tung (42, RLese, 48, T1), die mit dem zweiten Anschluß verbunden ist, um das an die induktive Last (44) gelieferte Stromsignal abzutasten und um an ihrem Ausgang ein Spannungssignal bereitzustellen, das das an die induktive Last (44) gelieferte Stromsignal darstellt, und einem Kon densator (C1), der mit dem Ausgang der Stromabtasteinrichtung (42, RLese, 48, T1) und mit dem Steueranschluß der Treibereinrichtung (42) verbunden ist und aufgrund der Spannung am Ausgang der Stromabta steinrichtung (42, RLese, 48, T1) die Spannung am Steueranschluß steu ert,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungseinrichtung (RLese, 48, C1, 50) eine Span nungskombinationseinrichtung (C) umfaßt, die mit dem Ausgang der Stromabtasteinrichtung (42, RLese, 48, T1) und mit dem zweiten An schluß verbunden ist, um ein das Spannungssignal am zweiten An schluß darstellendes Spannungssignal mit dem Spannungssignal am Ausgang der Stromabtasteinrichtung (42, RLese, 48, T1) zu kombinie ren, wobei die Rückkopplungseinrichtung (RLese, 48, C1, 50), die an die induktive Last (44) gelieferten Strom- und Spannungssignale steuert.
einer Treibereinrichtung (42) mit einem mit der induktiven Last (44) verbundenen ersten Anschluß, einem zweiten Anschluß und einem Steueranschluß, wobei die Treibereinrichtung (42) an die induk tive Last (44) ein Stromsignal liefert; und
eine Rückkopplungseinrichtung (RLese, 48, C1, 50) zur Steue rung des an die induktive Last (44) gelieferten Stroms, wobei die Rückkopplungseinrichtung versehen ist mit einer Stromabtasteinrich tung (42, RLese, 48, T1), die mit dem zweiten Anschluß verbunden ist, um das an die induktive Last (44) gelieferte Stromsignal abzutasten und um an ihrem Ausgang ein Spannungssignal bereitzustellen, das das an die induktive Last (44) gelieferte Stromsignal darstellt, und einem Kon densator (C1), der mit dem Ausgang der Stromabtasteinrichtung (42, RLese, 48, T1) und mit dem Steueranschluß der Treibereinrichtung (42) verbunden ist und aufgrund der Spannung am Ausgang der Stromabta steinrichtung (42, RLese, 48, T1) die Spannung am Steueranschluß steu ert,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungseinrichtung (RLese, 48, C1, 50) eine Span nungskombinationseinrichtung (C) umfaßt, die mit dem Ausgang der Stromabtasteinrichtung (42, RLese, 48, T1) und mit dem zweiten An schluß verbunden ist, um ein das Spannungssignal am zweiten An schluß darstellendes Spannungssignal mit dem Spannungssignal am Ausgang der Stromabtasteinrichtung (42, RLese, 48, T1) zu kombinie ren, wobei die Rückkopplungseinrichtung (RLese, 48, C1, 50), die an die induktive Last (44) gelieferten Strom- und Spannungssignale steuert.
2. Treiberschaltung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Treibereinrichtung einen Leistungs-Feldeffekttransistor
(42) umfaßt, dessen Drain-Elektrode mit dem ersten Anschluß, dessen
Gate-Elektrode mit dem Steueranschluß und dessen Source-Elektrode
mit dem zweiten Anschluß verbunden ist.
3. Treiberschaltung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Stromabtasteinrichtung umfaßt:
einen ersten Widerstand (RLese), der mit dem zweiten An schluß verbunden ist, um ein Abtastspannungssignal zu erzeugen, das zu dem an die induktive Last (44) gelieferten Stromsignal proportional ist;
eine Spannungsverstärkungseinrichtung (48), die mit dem er sten Widerstand (RLese) verbunden ist, um das abgetastete Spannungssi gnal zu verstärken; und
eine Invertereinrichtung (T1), die mit der Spannungsverstär kungseinrichtung (48) und mit dem Ausgang der Stromabtasteinrich tung verbunden ist, um das verstärkte abgetastete Spannungssignal zu invertieren, um an ihrem Ausgang ein Spannungssignal bereitzustellen, das das an die induktive Last (44) gelieferte Stromsignal darstellt.
einen ersten Widerstand (RLese), der mit dem zweiten An schluß verbunden ist, um ein Abtastspannungssignal zu erzeugen, das zu dem an die induktive Last (44) gelieferten Stromsignal proportional ist;
eine Spannungsverstärkungseinrichtung (48), die mit dem er sten Widerstand (RLese) verbunden ist, um das abgetastete Spannungssi gnal zu verstärken; und
eine Invertereinrichtung (T1), die mit der Spannungsverstär kungseinrichtung (48) und mit dem Ausgang der Stromabtasteinrich tung verbunden ist, um das verstärkte abgetastete Spannungssignal zu invertieren, um an ihrem Ausgang ein Spannungssignal bereitzustellen, das das an die induktive Last (44) gelieferte Stromsignal darstellt.
4. Treiberschaltung gemäß Anspruch 2 und 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Leistungs-Feldeffekttransistor eine Einrichtung um
faßt, um für den ersten Widerstand (RLese) ein abgetastetes Stromsignal
bereitzustellen, das zu dem an die induktive Last (44) gelieferten
Stromsignal proportional ist.
5. Treiberschaltung gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Invertereinrichtung einen ersten Bipolartransistor (T1)
umfaßt, dessen Basis-Elektrode mit der Spannungsverstärkungseinrich
tung (48) verbunden ist und dessen Kollektor-Elektrode mit dem Aus
gang der Stromabtasteinrichtung verbunden ist.
6. Treiberschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprü
che, gekennzeichnet durch
eine Spannungsteilereinrichtung (R4, R5), die mit dem ersten Anschluß verbunden ist; und
einen zweiten Bipolartransistor (T2), dessen Emitter-Elek trode mit der Spannungskombinationseinrichtung (C) verbunden ist und dessen Kollektor-Elektrode mit einer ersten Spanungsversorgungsleitung (V5) verbunden ist, wobei die Spannungsteilereinrichtung (R4, R5) einen Teil des Spannungssignals am ersten Anschluß an die Basis- Elektrode des zweiten Bipolartransistors (T2) anlegt.
eine Spannungsteilereinrichtung (R4, R5), die mit dem ersten Anschluß verbunden ist; und
einen zweiten Bipolartransistor (T2), dessen Emitter-Elek trode mit der Spannungskombinationseinrichtung (C) verbunden ist und dessen Kollektor-Elektrode mit einer ersten Spanungsversorgungsleitung (V5) verbunden ist, wobei die Spannungsteilereinrichtung (R4, R5) einen Teil des Spannungssignals am ersten Anschluß an die Basis- Elektrode des zweiten Bipolartransistors (T2) anlegt.
7. Treiberschaltung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Spannungsteilereinrichtung einen zweiten und einen dritten
Widerstand (R4, R5) aufweist, die zwischen den ersten Anschluß und
die erste Spannungsversorgungsleitung (V5) in Reihe geschaltet sind,
wobei der Übergang zwischen dem zweiten und dem dritten Wider
stand (R4, R5) mit der Basis-Elektrode des zweiten Bipolartransistors
(T2) verbunden ist.
8. Treiberschaltung gemäß Anspruch 5 und 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Spannungskombinationseinrichtung einen Knoten (C)
aufweist, der mit der Emitter-Elektrode des zweiten Bipolartransistors
(T2) und mit der Kollektor-Elektrode des ersten Bipolartransistors (T1)
verbunden ist.
9. Treiberschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprü
che, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Stromquelle (I1,
I2), die aufgrund von ersten bzw. von zweiten Steuersignalen den Kon
densator (C1) abwechselnd aufladen bzw. entladen.
10. Treiberschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprü
che, gekennzeichnet durch eine Schutzdiodeneinrichtung (46), die mit
einer zweiten Spannungsversorgungsleitung (Vb) und mit dem ersten
Anschluß verbunden ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9115658A GB2257855B (en) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | Driver circuit for inductive loads |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4223274A1 true DE4223274A1 (de) | 1993-01-21 |
Family
ID=10698664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924223274 Withdrawn DE4223274A1 (de) | 1991-07-16 | 1992-07-15 | Treiberschaltung fuer induktive lasten |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4223274A1 (de) |
GB (1) | GB2257855B (de) |
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